JP2019116760A - 作業機のアーム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、応力集中を安価な構成で低減することができる作業機のアームの提供を目的とする。
[第1実施形態]
図9は、第1実施形態に係る作業機1の全体構成を示す概略側面図である。なお、本実施形態では、作業機1として旋回作業機であるバックホーを例示するが、作業機1はバックホーに限定されるものではない。
本実施形態においては、作業機1の運転席6に着座した運転者の前側(図9の矢印A1方向)を前方、運転者の後側(図9の矢印A2方向)を後方、運転者の左側(図9の手前側)を左方、運転者の右側(図9の奥側)を右方として説明する。
図9に示すように、作業装置4は、ブーム15と、アーム16と、作業具17とを有する。本実施形態では作業具17としてバケットを備えている。ブーム15の基部は、スイングブラケット14に横軸(機体幅方向K2に延伸する軸心)回りに回動自在(上下に揺動自在)に枢着されている。スイングブラケット14は、機体2の前部に設けられた支持ブラケット18に縦軸(上下の方向に延伸する軸心)回りに回動可能に支持されている。アーム16は、ブーム15の先端側に横軸回りに回動自在(前後或いは上下に揺動自在)に枢着されている。つまり、アーム16は、一端側に作業具17が揺動可能に装着され、他端側が他の部材に搖動可能に軸支されている。作業具17は、アーム16の先端側にスクイ動作及びダンプ動作可能に設けられている。詳しく説明すると、作業具17は、取付ブラケット13を介してアーム16の先端に設けた第1連結ボス61に支軸周りに回動自在に枢支されている。また、第1リンク11の一端側が取付ブラケット13を介して作業具17に左右方向の支軸廻りに回動自在に枢支されている。また、第2リンク12の一端側が、アーム16の先端側且つ第1連結ボス61よりも基端側に設けた第2連結ボス66に左右方向の支軸廻りに回動自在に枢支されている。第1リンク11及び第2リンク12の他端側は後述する作業具シリンダC5の一端部に横軸回りに回動可能に接続されている。作業機1は、作業具17として、バケットに代えて或いは加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具(油圧アタッチメント)を装着することが可能である。この他の作業具としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が例示できる。
図1及び図2に示すように、アーム本体30は、第1側壁31、第2側壁32、天壁35、及び底壁36を有する、板金により構成された筒状の部材である。
第2連結ボス66は、円筒状に形成されており、第2リンク12の一端側を左右方向の支軸廻りに回動自在に枢支する。第2連結ボス66の一方端側は、第1側壁31から外側に向かって突出している。第2連結ボス66の他方端側は、第2側壁32から外側に向かって突出している。
鋳造部50は、第1ボス部(第1軸受部材)41と、第1板状部52L及び第2板状部52Rからなる連結部51と、延設部58及び延長部59からなる本体部60と、を有している。鋳造部50を構成するこれら各部(第1ボス部41,連結部51,本体部60)は、鋳鋼によって一体成形されている。鋳造部50の先端側はアーム本体30の基端部と溶接されており、基端側はブラケット70の先端側と溶接されている。
連結部51は、前記第1ボス部41から第1壁部31及び第2壁部32の基端側の面に沿って天面側且つ先端側に向かって延設されており、アーム本体30とブラケット70とを連結する。延長部59はアーム本体30における基端側の開口部(第1壁部31、第2壁部32、及び底板36で囲まれる領域)を閉鎖し、延設部58は延長部59と連続しており、アーム本体30の天面側且つ基端側の開口部を閉鎖している。
第2板状部52Rは、第1ボス部41の右端部からアーム本体30の先端側に向かって延設されている。また、第2板状部52Rは、アーム本体30における第2側壁32の基端側の端部と、ブラケット70の右端部(第2側板75R)における先端側の端部とを連結する板状の部分である。第2板状部52Rは、第1連結部53Rと、縦部55Rと、を有する。
縦部55Rは、第1連結部53と連続しており、延設部58の上部から上方に延出し、且つアーム本体30の天面に沿って先端側へ延出する板状の部分である。縦部55L,55Rによって第1連結部53L,53Rから延設部58の上方に延出されたリブを形成し、鋳造部50のねじれ方向の力に対する剛性を向上させることができる。
延設部58は、第1板状部52Lと、第2板状部52Rとを連結する板状の部分であり、アーム本体30の天面に沿って先端側に向かって天壁35との接合部まで延設されている。延設部58は、アーム本体30の第1側壁31、第2側壁32、及び天壁35と溶接されている。
第3ボス部71は、ブラケット70の基端側に配置されており、ブラケット70の両側面(第1側板75L及び第2側板75R)から外側に向かって突出している。アームシリンダC4の伸縮によってアーム16が前後又は上下に揺動可能とされている。
また、上記構成は、作業機1のアーム16に限定されず、ブーム15に適用してもよい。
[第2実施形態]
図5〜図8は、アーム1の別の実施形態(第2実施形態)を示す。
図5〜図8に示すように、第2実施形態の鋳造部50は、第1実施形態と異なり、第1ボス部41と、第2ボス部42と、第1板状部52L及び第2板状部52Rからなる連結部51と、延設部58及び延長部59からなる本体部60と、を有している。鋳造部50を構成するこれら各部(第1ボス部41,第2ボス部42,連結部51,本体部60)は、鋳鋼によって一体成形されている。鋳造部50の先端側は、アーム本体30の基端部と溶接されている。
第1板状部52Lは、第1連結部53Lと、第2連結部54Lと、縦部55Lと、を有する。
第2連結部54Lは、第1連結部53Lと一枚の板状に連続しており、第1連結部53Lから上方に向かって突出し、第2ボス部42Lに連結されている。第2連結部54Lにおけるアーム16の先端側の端部は、第2ボス部42の外周面に沿う円弧状に形成されている。なお、第2ボス部42Lは、第2連結部54Lの両側面から機体幅方向に向かって突出している。
第2板状部52Rは、第1連結部53Rと、第2連結部54Rと、縦部55Rと、を有する。
第1連結部53Rは、第1ボス部41の右端部近傍と、第2側壁32におけるアーム本体30の基端側と、第2ボス部42とに溶接されている。第1連結部53Rは、第1ボス部41から上方に向かって延出し、天壁35と底壁36との中途部から先端側且つ上方に向かって延出する。
延設部58は、第1板状部52Lと、第2板状部52Rとを連結する板状の部分であり、アーム本体30の天面に沿って先端側に向かって天壁35との接合部まで延設されている。延設部58は、アーム本体30の第1側壁31、第2側壁32、及び天壁35と溶接されている。
以上のように、本発明の一態様にかかる作業機1のアーム16は、一端側に作業具17が揺動可能に装着され、他端側が他の部材(ブーム15)に揺動可能に軸支される作業機1のアーム16であって、一端部に作業具17が揺動可能に装着されるアーム本体30と、アーム16を揺動させる油圧シリンダであるアームシリンダC4の一端部が連結されるシリンダブラケット(ブラケット70)と、シリンダブラケットとアーム本体30とを接合する接続部材(鋳造部50)とを備え、接続部材50は、鋳造部材であり、アーム本体30とシリンダブラケット70とに溶接により接合されている。
また、接続部材50は、アーム16を他の部材に揺動可能に軸支させるための軸部材が挿通される第1ボス部41を有している。また、第1ボス部41は、接続部材50と一体的に形成された鋳造部材である。
また、シリンダブラケット70は、作業具17を揺動させる油圧シリンダである作業具シリンダC5の一端部が連結される第2ボス部42と、アームシリンダC4の一端部が連結される第3ボス部71とを有している。
また、接続部材50は、アーム16を他の部材に揺動可能に軸支させるための軸部材が挿通される第1ボス部41と、作業具17を揺動させる油圧シリンダである作業具シリンダC5の一端部が連結される第2ボス部42とを有し、シリンダブラケット70は、アームシリンダC4の一端部が連結される第3ボス部71を有している。また、第1ボス部41及び第2ボス部42は、接続部材50と一体的に形成された鋳造部材である。
また、接続部材50の一端側にアーム本体30が溶接により固定され、接続部材50の他端側にシリンダブラケット70が溶接により固定されており、アーム本体30とシリンダブラケット70とは接続部材50により離間されている。
また、アーム本体30は、両側面を形成する第1側壁31及び第2側壁32と、天面を形成する天壁35と、底面を形成する底壁36とを有し、接続部材50は、底壁36における他端側の端部、第1側壁31及び第2側壁32における他端側の端部及び天面側の端部の一部、及び天壁35における他端側の端部に溶接により接合されている。
また、第1側壁31及び第2側壁32における他端側の端部は、天面側に向かうほど一端側に傾斜している。また、アーム本体30と接続部材50との接合部は、滑らかな曲線を成している。
また、接続部材50におけるアーム本体30の天面側の端部の一部、及び天壁35における他端側の端部との接合部は、アーム本体30における当該接合部に対応する部分と略同一の断面係数を有している。
また、接続部材50は、アーム16を他の部材に揺動可能に軸支させるための軸部材が挿通される第1ボス部41を有し、第1ボス部41は、第1側壁31及び第2側壁32における他端側且つ底壁36側の端部に接合されており、接続部材50におけるアーム本体30との接合部のうち第1ボス部41を除く接合部は、アーム本体30における当該接合部に対応する部分と略同一の断面係数を有している。
また、シリンダブラケット70は、第1側壁31と略平行に配置された第1側板75Lと、第2側壁32と略平行に配置された第2側板75Rと、第1側板75Lと第2側板75Rとを接続する架設部77とを備え、接続部材50は、アーム本体30における他端側の面及び天面の一部を覆う本体部60と、第1側壁31と第1側板75Lとを接続する第1板状部52Lと、第2側壁32と第2側板75Rとを接続する第2板状部52Rとを備え、第1壁部31、第1板状部52L、及び第1側板75Lの外面が略同一平面を成し、第2壁部32、第2板状部52R、及び第2側板75Rの外面が略同一平面を成す。
また、第1板状部52L及び第2板状部52Rにおける天面側の端部は、シリンダブラケット70との接合部から本体部60における天面側の面にかけて滑らかな曲面を成している。
以上、本発明について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
16 アーム
17 作業具
30 アーム本体
31 第1側壁
32 第2側壁
35 天壁
36 底壁
41 第1ボス部
42 第2ボス部
50 鋳造部(接続部材)
52L 第1板状部
52R 第2板状部
60 本体部
70 ブラケット(シリンダブラケット)
71 第3ボス部
75L 第1側板
75R 第2側板
77 架設部
C4 アームシリンダ
C5 作業具シリンダ
Claims (14)
- 一端側に作業具が揺動可能に装着され、他端側が他の部材に揺動可能に軸支される作業機のアームであって、
一端部に前記作業具が揺動可能に装着されるアーム本体と、
前記アームを揺動させる油圧シリンダであるアームシリンダの一端部が連結されるシリンダブラケットと、
前記シリンダブラケットと前記アーム本体とを接合する接続部材とを備え、
前記接続部材は、鋳造部材であり、前記アーム本体と前記シリンダブラケットとに溶接により接合されている作業機のアーム。 - 前記接続部材は、前記アームを前記他の部材に揺動可能に軸支させるための軸部材が挿通される第1ボス部を有している請求項1に記載の作業機のアーム。
- 前記第1ボス部は、前記接続部材と一体的に形成された鋳造部材である請求項2に記載の作業機のアーム。
- 前記シリンダブラケットは、前記作業具を揺動させる油圧シリンダである作業具シリンダの一端部が連結される第2ボス部と、前記アームシリンダの一端部が連結される第3ボス部とを有している請求項1〜3のいずれか1項に記載の作業機のアーム。
- 前記接続部材は、前記アームを前記他の部材に揺動可能に軸支させるための軸部材が挿通される第1ボス部と、前記作業具を揺動させる油圧シリンダである作業具シリンダの一端部が連結される第2ボス部とを有し、
前記シリンダブラケットは、前記アームシリンダの一端部が連結される第3ボス部を有している請求項1に記載の作業機のアーム。 - 前記第1ボス部及び前記第2ボス部は、前記接続部材と一体的に形成された鋳造部材である請求項5に記載の作業機のアーム。
- 前記接続部材の前記一端側に前記アーム本体が溶接により固定され、
前記接続部材の前記他端側に前記シリンダブラケットが溶接により固定されており、
前記アーム本体と前記シリンダブラケットとは前記接続部材により離間されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の作業機のアーム。 - 前記アーム本体は、
両側面を形成する第1側壁及び第2側壁と、天面を形成する天壁と、底面を形成する底壁とを有し、
前記接続部材は、
前記底壁における前記他端側の端部、前記第1側壁及び前記第2側壁における前記他端側の端部及び前記天面側の端部の一部、及び前記天壁における前記他端側の端部に溶接により接合されている請求項1〜7のいずれか1項に記載の作業機のアーム。 - 前記第1側壁及び前記第2側壁における前記他端側の端部は、前記天面側に向かうほど前記一端側に傾斜している請求項8に記載の作業機のアーム。
- 前記アーム本体と前記接続部材との接合部は、滑らかな曲線を成している請求項1〜9のいずれか1項に記載の作業機のアーム。
- 前記接続部材における前記アーム本体の前記天面側の端部の一部、及び前記天壁における前記他端側の端部との接合部は、前記アーム本体における当該接合部に対応する部分と略同一の断面係数を有している請求項1〜10のいずれか1項に記載の作業機のアーム。
- 前記接続部材は、前記アームを前記他の部材に揺動可能に軸支させるための軸部材が挿通される第1ボス部を有し、
前記第1ボス部は、前記第1側壁及び前記第2側壁における前記他端側且つ前記底壁側の端部に接合されており、
前記接続部材における前記アーム本体との接合部のうち前記第1ボス部を除く接合部は、前記アーム本体における当該接合部に対応する部分と略同一の断面係数を有している請求項11に記載の作業機のアーム。 - 前記シリンダブラケットは、前記第1側壁と略平行に配置された第1側板と、前記第2側壁と略平行に配置された第2側板と、前記第1側板と前記第2側板とを接続する架設部とを備え、
前記接続部材は、前記アーム本体における前記他端側の面及び天面の一部を覆う本体部と、前記第1側壁と前記第1側板とを接続する第1板状部と、前記第2側壁と前記第2側板とを接続する第2板状部とを備え、
前記第1壁部、前記第1板状部、及び前記第1側板の外面が略同一平面を成し、前記第2壁部、前記第2板状部、及び前記第2側板の外面が略同一平面を成す請求項1〜12のいずれか1項に記載の作業機のアーム。 - 前記第1板状部及び前記第2板状部における前記天面側の端部は、前記シリンダブラケットとの接合部から前記本体部における前記天面側の面にかけて滑らかな曲面を成している請求項13に記載の作業機のアーム。
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